三峡库区移民迁建地质灾害研究

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1、三峡库区移民迁建地质灾害研究 殷跃 平 ( 国土资源部中国水文地质工程地质勘查院) 一、三峡库区 移民工程建设主要地质灾害问 题 三峡的地质问题可概括为地质环境的保护和不 良地质环境的改造两方面，最为突出的问题包 括:坍岸与库岸再造问题，滑坡崩塌泥石流地质灾害问题，地质环境容量与承受力问题，诱发地 震导致边坡失稳的评估，原生岩溶塌陷和蓄水后岩溶塌陷，易滑地层和崩滑堆积体的改造与开发 利用，工程施工质量及寿期问题，建筑开挖弃渣引发的地质灾害问题及防治，库区及长江中下游 地质生态环境变迁问题 在三峡库区移民，从中央到地方都极为重视，但库区移民工程建设中产生的工程地质问题的 确是普遍的，有的已经严重

2、影响了移民工程顺利进行。这些工程地质问题产生的原因具多样性， 但最根本的还是对三峡库区移民工程的地质环境演变规律和地质问题认识不足，不能很好地适应 在如此复杂地质条件下进行大规模建设的状况。 I 三 峡库区地质问题远比 坝区复杂， 库区存在近1 5 0 0 个较为重要的滑坡、 崩塌，如重庆、 丰都、忠县、开县、万县、云阳、 奉节、巫山、巴东、柿归和兴山等迁建城镇不同程度地受到地 质灾害的威胁。今后遇到的重大问题往往是不良地质条件所致 z ，对库区原生 ( 天然)地质灾害的研究程度较高，但应该看到，由于大规模的工程建设， 库区新生的 “ 人为”地质灾害将会逐渐增多。因人1 . 高陡边坡、不科学的

3、大挖大填 、不合理的地 基形式、不完善的排水系统、以及尚未识别的潜在地质灾害等问题，将会加剧迁建城镇地质灾害 的产生。更何况三峡移民工程建设地质条件本身就先天不足，人为的扰动势必会更加剧地质灾害 的进程。 3 .对待地质灾害同样应该贯彻 “ 开发性”治理的方针，结合城市发展，及经济、社会、环 境等各种因素综合考虑 “ 地质灾害体”的可利川性和可开发性，让库区非常宝贵的土地资源最大 限度地发挥其效益。 4 .库区灾害地质体改造与利用属于 地质工程问题，不能单纯套用一般的市政工程和土木工 程理论、 方法和规范。灾害地质 体在不断 地变 化中， 应从 动力 地质作用观 点来考虑， 特别要研究 迁建期

4、间、水库蓄水后 、以及库水位骤变时的稳定情况及其变化趋势。 5 .从地质体的勘察，到灾害体的防治，到灾害体的开发性利用，三峡库区移民迁建中出现 了很多前人没有遇到或未能很好解决的问题。尽管地质条件非常复杂，但是在处理地质问题时 理论比较单一、技术较为落后。在对待地质灾害 上 往往重救灾、轻防治，在地质灾害防治上往往 不能对症下药，标本兼治， 一 般是重工程、轻地质，在治理地质灾害技术 仁，多采川挡墙、抗滑 桩等被动防护方法，不能因势利导采用预应力等现代防护方法。不少地质灾害治理工程往往是有 病乱投医，浪费了大量经费，而灾害威胁依然存在 一1 S 9 6 在库区 移民迁建工程中， 三迭系巴东组第

5、二段紫红色泥岩、 砂岩的工程地质条件激差， 凡是在该地层上动土的 工程， 大多出 现滑坡、 鼓胀等间 题。在奉节、巫山和巴 东等地1 7 5 m A程 一带，巴 东组第二段紫红色泥岩、 砂岩分布较为普遍， 将使库岸的 稳定问题 更为 复杂。 在古滑坡 前缘，由 于对滑坡体的结构和变形破坏过程认识不足， 开挖和建设时，加速了 灾害的进一步扩 展。库区 碳酸盐岩分布较广， 喀斯特作用发育， 存在埋藏型溶洞和 塌陷 坑，给库区 移民if 建 带来 了 隐患， 如奉节宝塔坪迁建区， 1 9 9 7 年发 生了喀 斯特坍陷， 对移民 建筑物构成了 威胁。 二、三峡库区移民迁建地质灾害认识 三峡库区人口

6、多， 长期过度开垦， 水土流失严重， 后备土地资源缺少， 地质环境容量极为有 限，人地关系紧张，移民安置难度大，移民总人口达 1 2 0 万人。三峡大坝的截流成功，标志着 一 期移民工作的结束，在 1 9 9 3 年至 1 9 9 7年一期移民中，共安置了8 . 2万移民，在 2 0 0 3 年将需搬 迁安置约5 0万人。因此 ，二期、三期移民工作比一期任务更为艰巨、时间更为紧迫。库区移民 工程建设地质工作具有如下特点。 ( 一)地质条件的复杂性 库区地处渝东、鄂西山区地带，山峦叠嶂，河谷深切，地势东高西低。地貌形态受岩性、地 质构造的控制，以三峡起点奉节为界，东为中低山峡谷区，西为低山丘陵宽

7、谷区。山地高程 0 0 0 - 1 4 0 0 m I 谷宽一 般1 5 0 - 2 5 0 m ，均 为碳酸 盐岩组成，紫 红色侏罗系 红层 及工 程地质 性质较差 的软弱地层被夹持在峡谷间，形成相对平缓开阔的宽谷段，巴东、巫山及株归县城就座落在这些 地段 低山、丘陵宽谷区以一系列平行带状山脉为骨架， 其间分布相对较低的台状山地或丘陵 地，并 零星 分布堆积阶 地， 不少平坝大多由第四纪以 来发生的滑坡崩塌体构成， 其中最低的一部 分将被三 峡水库淹没。从 地质环境容量 考虑， 移民的省外安置是比较理想的方案。但移民工作不 仅技术性非常复杂的，而且社会影响大，实际操作起来，就是以 “ 就近安

8、置”为宜，增加了难 度。地质工作往往不是选择良好地段的问题，而是如何在地质条件较差的情况下选定条件相对来 说较为好一些的场址，体现了该区地质条件的复杂性。 ( 三 办 地质工作的阶段性 8 0年代中期，国家科委首次系统地针对库区移民迁建专门进行了地质研究，设立了国家羹 点科技 攻关专 题 “ 三峡工程库区拟迁城市新址环境地质研究”( 7 5 一 1 6 一 2 一 5 ) ， 结合中国城市规 划设计研究院等进行的迁建城镇选址工作，按照当时论证中的 1 5 0 m高程方案，由地矿部牵头对 1 3座县 ( 市)城新址进行了环境地质论证工作。1 9 9 2年，水利部长江水利委员会相继进行 r迁 建城

9、镇初、详勘阶段的地质勘察工作，以作为城 、镇总体规划依据。仅仅三年时间，对 1 6 3处地 形地貌地质条件不尽相同的新址进行了勘察，为库区城镇迁建规划提供了非常重要的科学依据 随着施工 _ 的进行，进一步论证了原有地质勘察成果的基本可靠性。以上这些成果为城镇的总体规 划、详细规划提供了 依据，完成了其工作任务。目前，库区迁建工程施工正突飞猛进 ，但初设阶 段、技术设计阶段、施工阶段的地质勘察还未正式全面开展，这种地质勘察工作严重滞后迁建工 作的局面迫 使规划阶 段的 地质成果直接用于后 续数个建 设阶段。如 果说， 总规和 详规阶段的迁 建 工作没有因地质问题而出现重大失误的话，那么，由于地质

10、工作的严重滞后和地质成果的超阶段 使用，将会使库区移民迁建产生很多难以预料的局面。 ( 三)地质认识的局限性 三峡移民工程建设的问题，在一定意义上说，还是地质间题。如何防治几乎每个城镇都存在 一1 9 0一 的 滑坡等地质灾害， 保护、 甚至限制性地开发利用灾害地质体， 并确保在变幅达1 0 0 多米的三期 水位波动下， 滑坡体上以 及周围建筑物的安全， 国际上未有实例， 现今科学技术也未能找到现成 的解决问题的理论和方法。由于认识和管理的局限，在对待地质问题时，必须采取慎重的态度。 在库区移民迁建早期，力避 “ 大挖大填” ，但是最近儿年的实践表明:科学地进行 “ 大挖大 填”不仅有利于保证

11、场地的稳定和安置，而且对今后的社会和经济发展更为有利。巴东新城，特 别是黄土坡一带的移民安置中，基本上是依山就势，而对冲沟采取回避态度。多级台阶的存在， 加大了斜坡的坡度，不仅使新城难于发展，而且也给场地的稳定埋下了隐患巫山新城和奉节新 城对冲沟的开发利用总结了教训，积累了宝贵经验，对加筋上挡墙的设计和回填弃渣的碾压更为 合 理，可为 库区 其他迁建场址 “ 大挖大 填”而不是 “ 乱挖乱填”借鉴。 对奉节崩滑堆积体的研究 和开发利用，对万县太白崖、吊岩坪、草街子、安乐寺等古滑坡体研究和开发利用，对云阳宝塔 滑坡的研究和开发利用等库区存在的重大地质问题，只有逐步摸索，运用信息反馈法施工，方能

12、达到预期的结果。 ( 四)地质问题的长期性 三 峡库区 移民 工程建设工作突飞猛进、日 新月异， 新开 挖的数十米高的边坡、 堆填的体积达 数 十万方的弃渣 并不鲜见。至2 0 0 9 年三 峡水库蓄水至1 7 5 m高程后，库岸斜 坡的 地下水动力系统 将发生很大变化。这种在数年至数 十年内由人为工程活动导致的地质环境变化远远超过了过去 1 0 年、1 0 0 年、 甚至1 0 0 年自 然地质作用所塑造的结果。它必然打破地质环境的平衡，所引发 的地质问题也是必然的。只有经过相当长的时问调整，才能保证这种动力平衡系统达到新的平 衡。 三峡库区的地质灾害可划分为三大阶段:第 一 阶段为 1 9

13、 9 3年以前，主要以自然地质灾害为 主，包括人为工程活动，如鸡扒子滑坡、新滩滑坡和巴东后山泥石流等;第二阶段为 1 9 9 3年 - 2 0 0 3 年，由于大规模的移民迁建，出现了大量的高陡边坡和大量的人工弃碴，特别是为数不少 的自然滑坡被切脚或拦腰斩断，促使 了滑坡的进1 步失稳，如巴东二道沟滑坡、万县豆芽棚滑 坡、巫山牛蹄窝滑坡等;第三阶段为2 0 0 3 年以后，特别是 2 0 0 3年至2 0 0 9 年期问，由于库水位将 由1 3 5 m 上升至1 7 5 m ， 加上第三期印万移民迁建安置， 将会产生多处滑坡等灾害， 并形成高 潮， 这一过程将延续到2 0 2 0年以后 三、三

14、峡库区移民迁建工程对策 1 .加强施工期工程地质测绘与 “ 信息化施工 几十年来，特别是最近5年，三峡库区进行 r 大量的工程地质勘察，这些成果为库区移民迁 建规划提供了非常重要的科学依据，并且避免了规划 l : 作中由地质所造成的重大失误。如巴东新 城址环境地质研究和黄土坡滑坡工程地质勘察揭露了黄 卜 坡滑坡后，决定不将黄土坡作为中心区 规划建设，在详规阶段的工程地质勘察中又在地形较为平缓的云沱新址发现 了 赵树岭滑坡，义使 新城址中心区改建于地质条件相对较好的西壤坡 上 ，奉节宝塔坪、草堂规划区向 砚 马山一口前一 带的调整，巫山儿大冲沟的处理和利用，万县古滑坡体的治理和利用等等，都是在复

15、杂地质条件 区充分利用工程地质勘察成果及时进行合理调整规划的范例。随着库区移民迁建 上 作全面开展， 已出现了工程地质勘察工作严重滞后于上程设计、7 : 程施J _ 的状况，导致了用规划阶段的地质资 料取代具体工程上 程的地质勘察进行工程设计、工程施工的现象。这种违背科学，违反建设程序 的现象如不加以纠正，将会产生严重的后果。库区新城工程建设的开挖，出现 了 很多地质露头 一1 9 1 一 带来了 大量的工程地质信息， 一方面证实了原有的地质勘察成果， 同 时， 也深化和 揭示了 许多地 质问题， 如奉节宝塔坪小区， 开挖后对坠覆体的成因、坠覆体 边坡 稳定、 地基条 件和岩溶塌陷等 问题有了

16、 更为清楚的了 解。奉节、 巫山、 巴东、兴山等地的场地开挖中， 进一 步探明了许 多原有 滑坡体，同 时， 也发现和揭示了 多处新滑坡。因此， 建议运用 “ 信息 化施工” 方法， 加强施3 期 的工程地质测绘，完善工程地质成果，以指导规划的修编，指导工程的进行。 2 .尽快开展施工期和蓄水期重大地质灾害防治工程的可行性论证研究 地质灾害是库区移民工程中的最大问题，它关系到移民的生存和发展。应该尽快开展施工期 和蓄水期重大地质灾害防治工程可行性研究，并对危害性大的滑坡尽早进行治理。库区儿乎每个 县城都受到滑坡的威胁。 经过长期的调查、勘查，特别是结合库岸稳定性和迁建城市地质论证工作，库区的地质灾4 基本查清、并且对许多大型的滑坡变形破坏机制有了深人的认识。这些滑坡体造成的危害包括两 方面:由于滑 坡体的变形导致其上建筑物的损坏; 由于滑坡体的滑动对下部建筑物和航道的 危害。因此， 应该在地质勘查的基础上， 尽快提出防治工程可行性论证报告， 最终达到治理的目 的。 对地质灾害的防治， 同 样应该贯彻开发性治理的方针， 在进行防治论证的同 时， 将进行滑坡 开发利用的可行